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夾 具 設(shè) 計 說 明 書
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指導(dǎo)老師:
目錄
一、概述 3
二、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及指定工序的加工要求 3
（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的論述 4
（二）零件的二維設(shè)計圖 4
（三）零件的工藝分析 4
三、設(shè)計方案的討論 5
四、夾具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的論述 5
五、定位誤差的計算 7
六、夾具的主要技術(shù)條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析 7
七、夾具主要零件技術(shù)條件的分析 7
八、夾具非標(biāo)零件的加工工藝規(guī)范 8
九、主要參考資料 9
一、概述
設(shè)計題目：設(shè)計鉆推動架Φ10及Φ16孔專用夾具。
在機(jī)床上用于裝夾工件的裝置，即為機(jī)床夾具。在機(jī)床上進(jìn)行加工時，必須先把工件安裝在準(zhǔn)確的加工位置上，并將其可靠固定，以確保工件在加工過程中不發(fā)生位置的變化，才能保證加工出得表面達(dá)到規(guī)定的加工要求（尺寸、形狀和位置精度），這個過程叫做裝夾。在此過程中，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有準(zhǔn)確加工位置的過程叫定位；在工件定位后用外力將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作叫夾緊，而裝夾則是定位和夾緊過程的總和。
在夾具設(shè)計中，通過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或?qū)?zhǔn)來實(shí)現(xiàn)定位；夾具對機(jī)床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確的相對位置，而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的固定工作面對夾具與機(jī)床相連接的表面的相對準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對機(jī)床切屑運(yùn)動形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工表面對定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。由此可見，在制造技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，無論是傳統(tǒng)的機(jī)床還是數(shù)控機(jī)床，加工中心上，仍是不可或缺的重要工藝設(shè)備，通過機(jī)床的夾具設(shè)計，不僅可以培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計制造的知識，還可以得到工程設(shè)計的初步訓(xùn)練。
通過此次夾具設(shè)計，我得到了下述各方面的鍛煉：
能熟練運(yùn)用設(shè)計軟件AutoCAD對二維圖紙的繪制，通過本次設(shè)計，對于軟件的綜合運(yùn)用能力得到了很大的提升。
提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，對于機(jī)械基礎(chǔ)知識和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識得以有效利用，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
學(xué)會使用手冊及圖表資料，掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱出處，能夠做到熟練使用。
設(shè)計中還有許多的不足之處，希望各位老師多加指導(dǎo)。
二、被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及指定工序的加工要求
（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的論述
題目所給的零件是小批量生產(chǎn)的牛頭刨床推動架。據(jù)資料所示，推動架是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的小零件，其主要作用是把從電動機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過偏心輪杠桿使推動架繞其軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。零件有三個需加工的配合孔，其中直徑是Φ16的孔和直徑是Φ32的孔有垂直度的要求。零件結(jié)構(gòu)簡單，定位特點(diǎn)比較明確，較容易夾緊和加工。
（二）零件的二維設(shè)計圖
（三）零件的工藝分析
1.零件工藝過程
① 鑄
② 熱處理：退火
③ 車：車Φ50mm左端面，倒角1x45°，鉆Φ32mm孔至Φ28mm，擴(kuò)至Φ32.5mm，拉油槽，車Φ32mm孔至尺寸，倒角1x45°，檢驗(yàn)
④ 車：車Φ50mm右端面，倒角1x45°，檢驗(yàn)
⑤ 鉆：鉆Φ16mm孔至Φ9.8mm，擴(kuò)至Φ15.8mm，深26mm，鉸Φ10mm孔，鉸Φ16mm孔至尺寸，檢驗(yàn)
⑥ 車、鉆：車Φ35mm左端面，車Φ35mm右端面，鉆Φ16mm孔至Φ15.8mm，鉸Φ16mm孔至尺寸，倒角2-1x45°
⑦ 銑：銑槽6mmx9.5mm，銑槽6mmx1mm
⑧ 鉗：劃線，鉆M8-6H螺紋孔的小徑，攻M8-6H螺紋，鉆Φ6mm油孔，锪孔倒角
⑨ 檢驗(yàn)
⑩ 涂油
2.任務(wù)書指定工序：為⑤鉆擴(kuò)鉸Φ10mm及Φ16mm孔，加工位置為Φ50mm外圓的左端面12mm處，加工定位位置是Φ32mm孔及其右端面、零件下端Φ27mm的外圓。
三、設(shè)計方案的討論
加工該工序的機(jī)床為搖臂鉆床，在此工序前僅加工了Φ32mm內(nèi)孔級孔的兩端面；本工序與后面的加工工序無關(guān)聯(lián)。為了提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。這樣，在產(chǎn)品固定且中批量的生產(chǎn)中，可以較大的提高生產(chǎn)效率和加工精度。且批量生產(chǎn)中工件的加工精度能夠趨于一致。需要嚴(yán)格控銑槽與零件上端面的尺寸。采用的定位方式為一面、一孔、一活動V型塊的定位方式，消除零件六個方向的自由度，提高加工精度，降低加工誤差。
1）零件分析和定位基準(zhǔn)的確定
由零件圖知，鉆孔Φ10為通孔，不許限制自由度，但Φ16孔為盲孔，所以要完全定位。
零件φ32孔的軸線和與其右端面為定位基準(zhǔn)。
四、夾具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的論述
1.夾具裝配體三視圖：
2.標(biāo)準(zhǔn)夾具零件的零件圖
① 輔助支撐：
② 夾具體：
3.夾具結(jié)構(gòu)作用：
本夾具采用的是一面、一孔以及一活動V型塊的定位方法，固定式定位銷φ32mm的軸肩的右端面消除加工零件的無個自由度（X、Y、Z方向移動；繞X、Z軸旋轉(zhuǎn)方向），活動V型塊消除加工零件一個自由度（繞Y軸的轉(zhuǎn)動）。
零件的夾緊是靠移動彎曲壓板，便于拆裝。
4.夾具的特點(diǎn)：
①結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和維修；
②夾緊作用準(zhǔn)確，夾緊定位安全可靠；
③夾緊件具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力是可調(diào)節(jié)的；
④夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不損害零件表面質(zhì)量；
五、定位誤差的計算
分析知，按未標(biāo)注線性尺寸公差可知取0.4，△jb=-0.08-（-0.25）=0.17<0.2, 所以符合。故要求零件加工時12的線性尺寸自由公差取±0.2。
Φ27外圓使用活動V型塊，能自行對中，無定位誤差。
六、夾具的主要技術(shù)條件及優(yōu)缺點(diǎn)的分析
1）夾具的主要技術(shù)條件
制造夾具元件所采用的材料應(yīng)符合相應(yīng)的國標(biāo)（GB）；圖紙上規(guī)定的各種材料允許用其他材料代替，但代用材料的使用質(zhì)量（強(qiáng)度、韌性、硬度、防銹、穩(wěn)定性）不得低于原材料。所有元件必須按圖紙和本技術(shù)條件要求進(jìn)行熱處理，而夾具體則需要通過時效處理。在表面較大，而且配合要求精度比較高的地方，需要加工凸臺，從而降低加工成本和加工量。
2）優(yōu)缺點(diǎn)分析
優(yōu)點(diǎn)： 1、結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造和設(shè)備維修。
2、體積小，重量輕，便于搬運(yùn)和加工。
3、裝夾方便，夾緊動作迅速，操作方便省力。
4、零件數(shù)量少，標(biāo)準(zhǔn)件多，成本低。
缺點(diǎn)： 1、加工零件的拆卸、安裝需要工具
2、夾緊力作用點(diǎn)位于夾具中心，所需夾緊力比較大。
七、夾具主要零件技術(shù)條件的分析
夾具的主要零件及技術(shù)條件如下：
①夾具體：夾具體是夾具中重要部分之一，它將許多重要的零部件裝夾在上面，使它們實(shí)現(xiàn)了各自不同的功能，所以必須重視夾具體的加工。使用HT200材料，去除毛刺，銳角倒鈍。硬度HRC55-60；
②固定式定位銷：20鋼；熱處理：滲碳深度0.8～1.2mm，HRC55-60；
③鉆模板：材料為HT200，硬度HRC55-60；
④快換鉆套：材料20鋼；熱處理：滲碳深度0.8～1.2mm，HRC58-64；
⑤支板：材料45鋼；熱處理：HRC35-40；
⑥輔助支撐：材料為45鋼。
八、夾具非標(biāo)零件的加工工藝規(guī)程（夾具體）
零件名稱：夾具體 材料：HT200 生產(chǎn)綱領(lǐng)：單個
單位：mm
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
鑄
鑄造毛坯
2
熱處理
時效處理
3
銑
銑底平面
銑床
4
鉆
1. 鉆通孔φ18
2. 鉆四個M10螺紋孔至底徑
3. 鉆2個φ8銷孔
4. 鉆2個M10螺紋至底徑
鉆床
5
攻
1. 攻4個M10螺紋孔
2. 攻2個M10螺紋孔
6
鉆
1. M24螺紋孔至底徑
2. 鉆2個φ8銷孔
3. 鉆4個M10螺紋至底徑
鉆床
7
攻
攻4個M10螺紋孔
8
銑
銑φ55凹槽
銑床
9
鉗
去毛倒角
九、主要參考資料
【1】 《機(jī)床夾具設(shè)計》課程設(shè)計參考資料（上海理工大學(xué) 馮鶴敏）
【2】 《機(jī)械制圖》高等教育出版社 （裘文言 張祖繼 瞿元賞 主編 ）
【3】 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社 第3版 （盧秉恒 主編）
【4】 《幾何量公差與檢測》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 第九版 （甘永立 主編）
【5】 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 高等教育出版社 第五版 （楊可楨 程光蘊(yùn) 主編）
【6】 《機(jī)械設(shè)計手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 新版 （機(jī)械設(shè)計手冊委員會）
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